花的形态与结构
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第九章花的形态与结构第一节花的组成与发生快速导航:花的组成与发生| 花芽分化与调控|植物的繁殖( reproduction)是植物在漫长的演化历程中形成的特性,是植物体生长发育到一的、有利于再生新个体的特定结构,繁殖是重要的生命现象之一。
植物通过繁殖不断增加新的个传性和稳定性,随着不断的自然选择和人工选择,形成了种类繁多、性状各异的植物世界,使物化。
植物的繁殖方式多种多样,一般分为营养繁殖(vegetative reproduction/ propagation)、reproduction)和有性繁殖(sexual reproduction) 三类。
营养繁殖是植物在植株的一定部位形成新的营养性个体的繁殖方法,如可块根、块茎和珠芽的植物的克隆(株)系(clone)等。
营养繁殖有利于物种保持其遗传的稳定性。
农林生产中,常扦插(cutting)、压条(layering)和嫁接(grafting)等方法进行快速繁殖,保存优良种质。
无性繁殖是植物在其生活史中的某一阶段、在植株的一定部位产生具有繁殖能力的特化细胞或化的细胞或孢子(离开植物体后)直接发育成新个体的原始体或能够独立生活的新个体的繁殖方融合生殖(apomixis)或无配子生殖(agamospermy),后者如菌类植物、蕨类植物的孢子繁殖等有性生殖是植物体在其生活史的一定阶段、在其特定部位产生具有性别分化的细胞(或称配胞等),通过两性细胞或配子的结合(或受精)形成合子,再由合子萌发成新的植物体的繁殖方具有丰富的遗传变异性,是植物进化和物种多样性的基础。
被子植物的有性生殖是植物界中最进被子植物在经历一定时期的营养生长后,并进入生殖生长,在植株的一定部位形成花芽,然发育形成果实和种子。
花、果实和种子与植物的有性生殖有关,被称为生殖器官(reproductive 重点介绍被子植物的花、果实和种子的发育与结构。
第一节花的组成与发生一、花的形态与特征(一)花的形态与组成被子植物又称为有花植物(flowering plant)或显花植物(anthophyta),有时将裸子植物的被子植物约有30万种,其花的变化巨大,它们的形态,大小,颜色和组成数目因种而异、各不可将被子植物的花分为完全花(complete flower)和不完全花(incomplete flower)两类。
花的形态结构植物学全解引言花是植物界独有的繁殖器官,也是吸引昆虫传粉的重要结构。
它们在不同植物物种中呈现出各种形态多样的特征。
本文将深入探讨花的形态结构,解释花的各个组成部分以及它们的功能。
1. 花的基本结构花的基本结构包括花托、花被、雄蕊和雌蕊。
1.1 花托花托是花的基部,起支持花的作用。
它可以是扁平的、杯状的、漏斗状的或管状的,形态多样。
花托的颜色和形状对昆虫传粉起到重要的吸引作用。
1.2 花被花被是花的一个外层结构,由若干个花瓣组成。
花瓣的颜色、纹理和形状各异,为吸引传粉者到花中传播花粉起到重要作用。
1.3 雄蕊雄蕊是花的雄性生殖器官,由花丝和花药组成。
花丝是连接花药和花托的细长结构,花药则是花粉产生和释放的地方。
雄蕊通常较花瓣和花托短,位置一般靠近花的中心。
1.4 雌蕊雌蕊是花的雌性生殖器官,由子房、柱头和柱颈组成。
子房是雌蕊的下部,内部含有胚珠,是种子生长和发育的地方。
柱头是子房的上部,柱颈则是它们之间的结构。
2. 花的特殊结构除了基本的花的结构外,还有一些特殊的结构在某些植物物种中存在。
2.1 花冠管花冠管是一种管状延伸的花被结构,通常位于花冠的基部。
它可以是直立的、下弯的或上卷的形状。
花冠管的形态可以吸引特定的传粉者,比如长嘴的鸟类或蝴蝶。
2.2 花茎有些植物的花会长在一个细长的花茎上,称为花蔼。
花茎的长度和形态因植物物种而异,有些花茎可以非常长,并且具有弯曲或爬行的能力。
2.3 花序花序是指多朵花组成的总体结构。
它可以是聚伞状、伞形状、腋生状、穗状等不同形态。
花序的类型和形状决定了花的排列方式,影响着传粉者的访问和传粉效率。
2.4 花粉囊有些植物的花朵中有花粉囊结构,是花粉产生和储存的地方。
花粉囊可以位于雄蕊内部或花的其他部位,形态和数量也因物种而异。
3. 花的生殖方式花的生殖方式有两种,即无性生殖和有性生殖。
3.1 无性生殖无性生殖是指植物通过花的其他部分繁殖,而不是通过传粉产生种子。
花朵的结构和形态与它们的进化历程的关系花朵是植物生殖器官的一部分,其结构和形态对于植物的生存和繁衍起着至关重要的作用。
花朵的进化历程与其结构和形态密切相关,通过对花朵的观察和研究,我们可以揭示植物的进化历程,并深入了解自然界的奥秘。
一、花的结构花的结构主要包括花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊四部分。
花萼是位于最外层的守护器官,起保护和支持花瓣的作用。
花瓣则是花朵最吸引人的部分,它们以各种各样的颜色、形状和纹理吸引传粉媒介和利用环境来实现授粉和传播花粉。
雄蕊是花朵的雄性生殖器官,包括花丝和花药,花药内生产花粉。
雌蕊则是花朵的雌性生殖器官,包括子房、花柱和柱头,在子房内形成胚珠。
二、花的形态花的形态五花八门,通过观察和研究不同种类的花卉,我们可以发现它们的形态差异十分明显。
有些花朵比较简单,由几片花瓣组成,如百合花;而有些花朵则非常复杂,由多层次的花瓣、雄蕊和雌蕊构成,如玫瑰花。
此外,花朵的大小、形状和排列方式也各不相同,例如,一些花朵呈球状,而另一些则呈伞状或散状。
三、花的进化历程通过比较不同植物物种的花朵结构和形态,科学家们可以推断花的进化历程。
据研究,早期的植物并没有花朵,它们通过蕨类植物的孢子进行繁殖。
随着植物的进化,一些植物开始产生裸子植物,它们的花朵由称为球蕊的结构组成。
球蕊中包含了雄蕊和雌蕊,这种结构可以更有效地进行授粉和传播花粉。
随着时间的推移,有些植物进化出了真正的花朵,这些花朵具有花瓣、雄蕊和雌蕊的完整结构。
这种进化使得植物能够依靠昆虫等传粉媒介来进行繁殖,从而更好地适应了环境。
花朵的形态进化也与传粉媒介密切相关。
例如,一些花朵的颜色和形状可以吸引昆虫传粉,从而提高授粉的成功率。
一些花朵还会散发出特定的香气来吸引传粉媒介。
这些特征是花朵进化过程中逐渐形成的,以适应不同的传粉媒介和环境条件。
总结起来,花朵的结构和形态与它们的进化历程密不可分。
花朵通过不同的结构和形态适应了环境和传粉媒介的需求,从而在进化中取得了成功。
研究植物的花的形态结构与功能植物花的形态结构与功能研究植物的花是生物界中美丽而奇妙的存在,它们不仅令我们赞叹于大自然的鬼斧神工,还是植物繁衍生息的重要器官。
本文将探讨植物花的形态结构与功能,并讨论其在生物学中的重要性。
一、植物花的形态结构植物花的形态结构包括花的基本组成部分和花的附属结构。
花的基本组成部分主要包括花被片、雄蕊和雌蕊。
花被片是花的外层结构,通常分为萼片和花瓣两部分,起保护和吸引传粉者的作用。
雄蕊是花的雄性生殖部分,由花丝和花药组成。
花药中产生花粉,花粉是雄蕊的生殖细胞,通过传粉者传递给雌蕊。
雌蕊是花的雌性生殖部分,由子房、花柱和柱头组成。
子房内有胚珠,胚珠经过授粉后能够发育成种子。
除了基本组成部分,花的附属结构也对花的形态起到重要影响。
例如,花梗是花的另一部分,它连接花和植物的茎。
花梗的长度和粗细会影响花在空间中的位置和稳定性。
花托是花梗的一部分,它可以托举花的基本组成部分,并在花的发育过程中提供支持。
二、植物花的功能1. 传粉与繁殖植物花的主要功能是进行传粉和繁殖。
花通过吸引昆虫、鸟类、蝙蝠等传粉者来进行传粉。
传粉者会在花间传递花粉,从而实现花粉的授粉和受精,进而形成种子。
植物的繁殖依赖于传粉者的活动,也因此,不同植物种类的花形态和颜色各异,以适应不同传粉者的需求。
2. 吸引传粉者植物花的形态结构和颜色可以吸引不同类型的传粉者。
例如,花朵的香味和色彩鲜艳的花瓣可以吸引昆虫传粉。
不同传粉者对花的要求也有所不同,例如,结构复杂的花朵可以保护花粉,从而吸引需要克服花的结构障碍的传粉者。
3. 诱导竞争植物花的形态结构也可用于诱导竞争。
某些植物会在花托上产生酸性物质,以排斥其他植物在其周围生长。
此外,一些植物拥有长而粗壮的花柱,使其更加显眼和吸引传粉者,从而减少其他植物的机会。
三、植物花的生物学重要性植物花的形态结构与功能对于生物学研究具有重要意义。
首先,研究植物花的形态结构有助于理解植物的进化历程。
花的形态与结构第九章花的形态与结构第一节花的组成与发生快速导航:花的组成与发生 | 花芽分化与调控 |植物的繁殖( reproduction)是植物在漫长的演化历程中形成的特性,是植物体生长发育到一的、有利于再生新个体的特定结构,繁殖是重要的生命现象之一。
植物通过繁殖不断增加新的个传性和稳定性,随着不断的自然选择和人工选择,形成了种类繁多、性状各异的植物世界,使物化。
植物的繁殖方式多种多样,一般分为营养繁殖(vegetative reproduction/ propagation)、reproduction)和有性繁殖(sexual reproduction) 三类。
营养繁殖是植物在植株的一定部位形成新的营养性个体的繁殖方法,如可块根、块茎和珠芽的植物的克隆(株)系(clone)等。
营养繁殖有利于物种保持其遗传的稳定性。
农林生产中,常扦插(cutting)、压条(layering)和嫁接(grafting)等方法进行快速繁殖,保存优良种质。
无性繁殖是植物在其生活史中的某一阶段、在植株的一定部位产生具有繁殖能力的特化细胞化的细胞或孢子(离开植物体后)直接发育成新个体的原始体或能够独立生活的新个体的繁殖方融合生殖(apomixis)或无配子生殖(agamospermy),后者如菌类植物、蕨类植物的孢子繁殖等有性生殖是植物体在其生活史的一定阶段、在其特定部位产生具有性别分化的细胞(或称配胞等),通过两性细胞或配子的结合(或受精)形成合子,再由合子萌发成新的植物体的繁殖方具有丰富的遗传变异性,是植物进化和物种多样性的基础。
被子植物的有性生殖是植物界中最进被子植物在经历一定时期的营养生长后,并进入生殖生长,在植株的一定部位形成花芽,然发育形成果实和种子。
花、果实和种子与植物的有性生殖有关,被称为生殖器官(reproductive 重点介绍被子植物的花、果实和种子的发育与结构。
第一节花的组成与发生一、花的形态与特征(一)花的形态与组成被子植物又称为有花植物(flowering plant)或显花植物(anthophyta),有时将裸子植物的被子植物约有30万种,其花的变化巨大,它们的形态,大小,颜色和组成数目因种而异、各不可将被子植物的花分为完全花(complete flower)和不完全花(incomplete flower)两类。
完全萼、花冠、雄蕊(群)和雌蕊(群)等几个部分组成,例如桃花、蚕豆花等(图9-1);不完全花一部分或几个部分的花,如南瓜、玉米等植物的单性花。
花是适应于生殖、极度缩短且不分枝的变态枝(Goethe ,17的一部分,花托通常是花柄顶端呈不同方式膨大的部分,是花器官雄蕊群和雌蕊群)着生的地方。
花萼常为绿色,像很小的叶片。
形态,但其形态和结构均类似于叶,有的甚至就呈绿色(如绿牡丹变态叶,虽然雄蕊与叶的差异较大,但在较早的被子植物(如睡莲间存在过渡形态,此外,有的植物(如梅、桃等)经过培育,雄蕊由叶变态而成的心皮卷合而成的,如蚕豆、梧桐等。
因此,通常态叶,雄蕊、雌蕊为可育的变态叶。
1.花柄(pedicel)和花托(receptacle)花柄也称花梗,呈圆柱形,是连接花和茎的柄状结构,其基养物质由茎向花输送的通道,又能支持着花,使其向各方展布。
类而不同,如梨,垂丝海棠(Malus Halliana Koehne)的花柄很长,有的则很短或无花柄,如贴speciosa (Sweet) Nakai]。
果实形成时,花柄发育成果柄。
花托位于花柄的顶端,是花器官其他各组成部分着生的部位。
花托的形态常因植物种类而异呈圆柱状,如木兰科植物等;有的呈圆锥状,如草莓等的花;有的凹陷呈杯状,如桃等;有的花冠、雄蕊、雌蕊的一部分贴在一起,形成下位子房,如苹果等;有的呈倒圆锥形,如莲的花;有冠之间,扩大形成扁平状或垫状的盘状体,称为花盘(desk),如柑橘(Citrus reticulata Blan蕊(子房)基部形成短柄状,传粉受精后,能迅速伸长,将子房插入土中结实,如花生,这种花托(gynophore)。
2.花萼(calyx)花萼是花的最外一轮变态叶,由一定数目的萼片(sepal)组成,常呈绿色,可光合作用,为花植物的花萼呈花瓣状,有利于昆虫的传粉,如紫茉莉(Mirabilis jalapa L.)等。
根据萼片间分萼和合萼两种。
离萼(chorisepalous)各萼片之间完全分离,如油菜、桑、茶等。
合萼(gamosepalous)各萼片之间彼此联合,合生部位称为萼筒(calyx tube),未合生部位lobe),如茄、棉花等。
萼筒具有多样性,如杯状和筒状等;有些植物的萼筒一边伸长或管状突出为balsarnena L.);有些植物的花萼形态发生变化,如菊科植物的花萼常呈毛状称为冠毛,有助于干膜质,如鸡冠花(Celosia cristata L.)等。
花萼常只有一轮,而有的植物在花萼外侧还有一轮绿色的瓣片,称为副萼(epicaiyx),如棉副萼为3片大型的叶状苞片。
一般植物开花以后萼片即落,但也有在其果实成熟时,花萼依然存在,这种花萼称为宿存萼茄、茶、桑、柿(Diospyros morrisianaHance)等的花。
3.花冠(corolla)花冠位于花萼的上方或内侧,由若干花瓣(petal)组成,可排列为一轮或多轮。
花冠常具有各中的有色体,或液泡中的花色素,或二者均有所致;花瓣或花冠都具有多种形态,如钟状、蝶状有多种功能,有的花瓣基部有分泌结构,可释放挥发油类和分泌蜜汁,可吸引昆虫、有利传粉,于保健;花冠还有保护雌、雄蕊的作用。
花色、花形、花味的多样性不仅吸引昆虫,而且也美化但也有些植物的花无花瓣或花冠,如紫柳(Salix wilsonii Seemen)、玉米等,它们依赖风媒传花瓣彼此分离的花为离瓣花(choripetalous corolla),如油菜、桃等;花瓣彼此联合的花为corolla),联合的部位称为花冠筒(corolla tube),分离的部位称为花冠裂片(corolla lobe),花冠内花瓣的数目常随植物的种类而异。
花瓣或花萼及其裂片在花芽中的排列方式,也因植由于花瓣的形态、大小和结构的差异,花冠类型、花冠的对称性和作用均因种而异,是植物分类三篇第十四章)。
4.雄蕊(群)(androecium)1)雄蕊的形态与组成一朵花内所有的雄蕊总称为雄蕊群。
雄蕊(stamen)着生在花冠的内方,是花的重要组成部分随植物种类而不同,如小麦、大麦的花有3枚雄蕊;油菜、洋葱有六枚雄蕊;棉花、茶、桃等的每个雄蕊常由花药和花丝两部分组成。
花药(anther)是花丝顶端膨大成囊状的部分,内部有粉粒。
花丝(filament)常细长,基部着生在花托或贴生在花冠基部,有的花丝扁平如带状,如莲(Gardenia jasminoides Ellis)],或成为花瓣状[如大花美人蕉(Canna generalisBai1ey.)花药在花丝上的着生方式及花药的开裂方式也有几种不同情况(详见第三篇第十四章)。
2)雄蕊群的类型与特征各种植物花中的雄蕊可以有不同的组合。
多数植物的雄蕊彼此分离;但有些植物雄蕊的花药合生、花丝分离;有些花丝合生成为不同的束数,而花药分离。
花丝的长短,也应植物种类而异,多数为等长,但有些植物在一朵花中的花丝长短不等,如油菜、薄荷(Mentha haplocalyx Briq.)等。
因此,雄蕊类型常随植物种类的不同而不同(图9-2)(详见第三篇第十四章)。
5.雌蕊(群)(gynoeciun)1)雌蕊的形态与组成一朵花内所有的雌蕊(pistil)总称为雌蕊群,是花的另一个重要的组成部分。
雌蕊位于花的有一个雌蕊。
雌蕊由变态的叶(心皮,carpel)组成。
在形成雌蕊时,常分化出柱头(stigma )、花三部分。
柱头位于雌蕊的上部,是承受花粉粒的地方,常常扩展成各种形状。
风媒花的柱头多呈羽毛的表面积。
多数植物的柱头常能分泌水分、脂类、酚类、激素和酶等物质,有的能分泌糖类和蛋着和萌发。
花柱位于柱头和子房之间,其长短随各种植物而不同,是花粉萌发后,花粉管进入子房的通的营养物质,花粉管进入胚囊有选择性。
子房是雌蕊基部膨大的部分,外为子房壁,内为1至多数子房室。
胚珠着生在子房室内。
受实,子房壁成为果皮,胚珠发育为种子。
子房着生在花托上,它与花托的连接方式也存在很大差异,同时与花萼,花冠,雄蕊群的相而有变化(详见第三篇第十四章)。
2)雌蕊(群)的类型由于组成雌蕊的心皮数目和结合情况的不同,雌蕊常分为若干类型(图9-3)。
单雌蕊(monogynous) 一朵花中只有一个心皮构成的雌蕊叫单雌蕊,如大豆、桃等。
离生单雌蕊(apocarpous gynaccium) 一多花中有多个彼此分离的单雌蕊,如八角(Illiciu(Magnolia denudata Desr.)、草莓等(图9-3A)、毛茛(Ranunculus japonicus Thunb.)(复雌蕊(compound pistil) 一朵花中只有一个由两个以上心皮合生成的雌蕊叫复雌蕊,如油中,有的子房合生,花柱、柱头分离,如梨等;有的子房、花柱合生,柱头分离,如向日葵等;全部合生,柱头呈头状,如油菜等。
一个复雌蕊的心皮数目,常和花柱、柱头、子房室呈正相关皮数目(图9-3B,C,D)。
(二)花的类型(三)花的利用二、花芽分化与调控花在植物体上着生的方式因种而异,可一朵花单独着生,可多朵花有规律地排列在同一个花(inflorescence)。
花或花序均可生于枝条的顶端,或生于叶腋。
因此,花和花序都是由未发育的花芽发育而来的。
植物经一定时期的营养生长后,在适宜的温度、光照和营养条件下,植物的叶和茎生长锥分产生感受反应,茎生长锥不在形成叶原基和腋芽原基,而发生花原基或花序原基,逐渐依次形成最后分化成花或花序,这一过程称为花芽分化(flowerbuddifferentiation)。
植物在进入生殖生长时,茎尖顶端生长锥发生了一系列形态和细胞学及组织学的变化。
营养为丘状或为圆锥形,进入生殖生长后,中央区的细胞分裂活动增强,消除了中央区和周围分生组了罩状的分生组织套区(分生组织罩)(meristematic mantle zone),顶端逐渐增宽变平或呈半端的周缘区、中央区和原套合并而成,外侧细胞小、染色浓,内侧细胞大,染色浅,这种改变与替苗端的侧面产生少数叶这一特性有关。
花芽分化时,生殖端原套的层数常发生变化,原体的体积也相对缩小,如水稻在营养端时为一层或不清晰的两层。
细胞的活动既不会使茎端伸长,也不会再保留分生组织的原始区域,而是原基,由于茎轴不再伸长,花部原基的发生比较紧密,间隔时间短。
因此,生殖茎端的形成标志线粒体和核糖体的数量增加,总蛋白质含量增多,原质体不再分化成叶绿体,这些都加快了细胞基的依次形成。